《2026年一本密卷高考化学》

16.中国科学院大连化学物理研究所的某科研团队基于自主研制的高压−电化学反应釜，实现了由高压−电
芬顿驱动的甲烷与氧气室温高效催化转化制甲酸的新过程，其工作原理如图所示(.OH为羟基自由
基，有强氧化性)。下列说法错误的是 (D)


A.N电极电势高于M电极电势
B.M电极上可能发生的电极反应为O2+2e−+2H+=H2O2
C.离子交换膜可以为阳离子交换膜
D.若生成4.6gHCOOH,理论上消耗6.72LO2(标准状况)

答案：
16.[答案]　D
[解析]
　　　
该装置外接电源，为电解池。M电极上O₂转化为H₂O₂、Fe³⁺转化为Fe²⁺，均是得电子，发生还原反应，故M电极为阴极，电极反应式为O₂ + 2e⁻ + 2H⁺ = H₂O₂、Fe³⁺ + e⁻ = Fe²⁺，A正确。N电极为阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为2H₂O - 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺。由上述分析可知，M电极为阴极，N电极为阳极，阳极的电势高于阴极的电势，则N电极电势高于M电极电势，A正确。阴极区发生反应O₂ + 2e⁻ + 2H⁺ = H₂O₂、H⁺ + Fe²⁺ + H₂O₂ = Fe³⁺ + ·OH + H₂O，消耗H⁺，而阳极区产生H⁺，要维持电荷守恒，可以是阳极区的H⁺通过离子交换膜进入阴极区，即离子交换膜可以为阳离子交换膜，C正确。根据得失电子守恒可得关系式CH₃COOH ~ 6·OH ~ 6O₂，则若生成4.6gHCOOH(0.1molHCOOH)，理论上消耗0.6molO₂，即标准状况下13.44LO₂，D错误。

17.亚磷酸(H3PO3)为二元中强酸，在工业上主要用作还原剂。常温下，以酚酞为
指示剂，用0.1mol.L−1NaOH溶液滴定H3PO3溶液，该体系中溶液的pH
与lgX[X表示1g$\frac{c(HPO²−)}{c(HPO)}$或lg$\frac{C(HPO)}{c(HPO3)}$的关系如图所示。下列说法

不正确的是 (D)

A.Ka1(HPO3)=10−1.4
B.曲线I表示lg$\frac{c(HPO²−)}{c(H2PO)}$与pH的关系
C.pH=5时，对应溶液中$\frac{c(HPO²−)}{c(HPO)}$＞100
D.滴定终点时溶液中存在c(Na+)＜c(H2PO3)+2c(HPO−)

答案：
17.[答案]　D
[解析]
　　　
$lg \frac{K_{a1}(H_3PO_3)}{c(H_3PO_3)} = lg \frac{c(H^+)·c(H_2PO_3^-)}{c(H_3PO_3)} = lg c(H^+) + lg \frac{c(H_2PO_3^-)}{c(H_3PO_3)} = -pH + lg \frac{c(H_2PO_3^-)}{c(H_3PO_3)}，$记y₁ = x + b₁，$b₁ = -lg \frac{c(H_2PO_3^-)}{c(H_3PO_3)}。$同理$lg K_{a2}(H_3PO_3) = lg \frac{c(H^+)·c(HPO_3^{2-})}{c(H_2PO_3^-)} = -pH + lg \frac{c(HPO_3^{2-})}{c(H_2PO_3^-)}，$记y₂ = x + b₂，$b₂ = -lg \frac{c(HPO_3^{2-})}{c(H_2PO_3^-)}。$已知$lg K_{a1}(H_3PO_3) ＞ lg K_{a2}(H_3PO_3)，$则b₁ ＜ b₂，则当lg X = 0，即x = 0时，y₁ ＜ y₂，则曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示lg \frac{c(H_2PO_3^-)}{c(H_3PO_3)}、lg \frac{c(HPO_3^{2-})}{c(H_2PO_3^-)}与pH的关系，B正确。将B(1,2.4)代入lg K_{a1}(H_3PO_3) = lg \frac{c(H_2PO_3^-)}{c(H_3PO_3)} - pH，可得K_{a1}(H_3PO_3) = 10^{-1.4}，将A(-1,5.5)代入lg K_{a2}(H_3PO_3) = lg \frac{c(HPO_3^{2-})}{c(H_2PO_3^-)} - pH，可得K_{a2}(H_3PO_3) = 10^{-6.5}，A正确。pH = 5时，对应溶液中c(H⁺) = 10⁻⁵mol·L⁻¹，K_{a1}(H_3PO_3)·K_{a2}(H_3PO_3) = \frac{c(H^+)·c(H_2PO_3^-)}{c(H_3PO_3)} × \frac{c(H^+)·c(HPO_3^{2-})}{c(H_2PO_3^-)} = \frac{c(HPO_3^{2-})·c^2(H^+)·c(HPO_3^{2-})}{c(H_3PO_3)} = 10^{-1.4}×10^{-6.5} = 10^{-7.9} ＜ 100，C错误。由题意可知，以酚酞为指示剂，用NaOH溶液滴定H₃PO₃溶液，达到滴定终点时溶液中溶质为Na₂HPO₃，溶液显碱性，c(H⁺) ＜ c(OH⁻)，根据电荷守恒可知，c(Na⁺) + c(H⁺) = c(H₂PO₃⁻) + 2c(HPO₃²⁻) + c(OH⁻)，则溶液中存在c(Na⁺) ＞ c(H₂PO₃⁻) + 2c(HPO₃²⁻)，D正确。